Math Problem Statement

Leia o texto abaixo. Animais selvagens utilizam a eletricidade de formas chocantes Muitos bichos, como enguias-elétricas e equidnas, utilizam correntes elétricas para se comunicar, encontrar presas e se defender. Por Lavanya Sunkara Publicado 22 de maio de 2021, 07:00 brt As enguias-elétricas (que não são enguias verdadeiras) podem gerar mais de 800 volts para atordoar presas. [...] Uma força invisível da natureza, a eletricidade está por toda parte. Os humanos geram campos elétricos fracos a cada movimento dos músculos, por exemplo. Mas alguns animais impressionantes se sobressaem neste aspecto, tendo desenvolvido uma capacidade de se comunicar, se defender e encontrar alimento por meio da eletricidade. [...] Animais eletrorreceptivos [...] podem detectar campos elétricos fracos gerados por presas. Quando um campo elétrico atinge um objeto vivo, é criada uma distorção que pode ser sentida por um animal eletrorreceptivo. Disponível em: www.nationalgeographicbrasil.com/animais/ 2021/05/animais-selvagens-utilizam-a-eletricidadede-formas-chocantes. Acesso em: 1o jun. 2024. Para que seus alunos estimassem a intensidade do campo elétrico típico detectado por esses animais, uma professora informou que ele apresenta a mesma intensidade que o campo elétrico gerado por placas paralelas eletrizadas, separadas por uma distância de 1,5 ∙ 106 m, quando a ddp entre elas é de 1,5 V. Portanto, a intensidade do campo elétrico detectado por esses animais eletrorreceptivos, em V/m, é de: A) 2,25 ∙ 10−6 B) 2,25 ∙ 106 C) 1,5 ∙ 10−6 D) 1,0 ∙ 10−6 E) 1,0 ∙ 106

Solution

Para determinar a intensidade do campo elétrico EE gerado entre duas placas paralelas eletrizadas, podemos utilizar a fórmula que relaciona o campo elétrico com a diferença de potencial (ddp) VV e a distância dd entre as placas:

E=VdE = \frac{V}{d}

No problema, temos as seguintes informações:

  • A diferença de potencial V=1,5VV = 1,5 \, \text{V}
  • A distância entre as placas d=1,5×106md = 1,5 \times 10^6 \, \text{m}

Agora, substituímos esses valores na fórmula:

E=1,51,5×106=1,0×106V/mE = \frac{1,5}{1,5 \times 10^6} = 1,0 \times 10^{-6} \, \text{V/m}

Portanto, a intensidade do campo elétrico detectado pelos animais eletrorreceptivos é 1,0×106V/m1,0 \times 10^{-6} \, \text{V/m}.

A resposta correta é a alternativa D) 1,0 \times 10^{-6}.

Deseja mais detalhes ou tem alguma dúvida sobre esse cálculo?

Aqui estão 5 perguntas relacionadas ao tema:

  1. O que caracteriza um animal eletrorreceptivo?
  2. Como as enguias-elétricas geram eletricidade?
  3. Qual é a diferença entre campo elétrico e diferença de potencial?
  4. Como o campo elétrico influencia os comportamentos de defesa dos animais eletrorreceptivos?
  5. Qual seria a intensidade do campo elétrico se a diferença de potencial fosse maior?

Dica: Para campos elétricos entre placas paralelas, a intensidade do campo depende linearmente da diferença de potencial e inversamente da distância entre as placas.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Electric Field
Electrostatics
Parallel Plates

Formulas

E = V/d

Theorems

Electric Field Between Parallel Plates

Suitable Grade Level

Grades 10-12